VIET HAI LÂM Kh0A hỌc VÀ cÔIIG IGhỆ VIỆT HAM VIỆH SIHh ThÁI VÀ TÀI IGUYVÊH Sh VAT LUATI VATI ThaAc SY Dé tai UNG DUNG CHI THI PHAN TU MAS TRONG CHON TAO GIONG LUA KHANG RAY NAU chuyên ngành : Sinh học Thực nghiệm Mã số: 60420114 hơjớng dẫn khoa học: TS. Lơiu Thị IIgọc huyền học viên: Phạm Thị Minh hiền hà Hội — 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 1 htIp:/www.vn/ MO DAU 1. Tính cấp thiết của đề lài Lúa (0ayza saliva L.) là mội cây lojơng thực quan trọng ở Việt Ham, đồng thời cũng là nguồn thức ăn quan trọng nhất ch0 một nửa dân số thế giới. Việt Tam là nolớc xuất khẩu gạ0 đứng hàng †hứ 2 trên thế giới sau Thái Lan.
Lúa gạ0 là nguồn †hu ng0ại lệ lớn nhất của nền nông nghiệp xuất khâu Việt [am và cũng là nguồn †hức ăn chính của 86 triệu dân số lr0ng nojớc. Đồng sằng Sông hồng va đồng sằng sông cửu L0ng có sản lojợng gạ0 lần lojợi là 17% va 50. DO vay, van dé loiơng thực đojợc đặi ra nhơi mội mỗi đe đọa đến sự an ninh và ôn định cua thé gidi nói chung và ngjớc †a nói riêng lr0ng ‡oJơng lai. The0 dự đOán của các chuyên gia về dân số học, nếu dân số thế giới liếp tục lăng lr0ng vòng 20 năm lới thì sản lolợng lúa gạ0 phải lăng 80% mới đáp ứng đủ nhu cầu.
Vì thế, năng suất lúa luôn là điều quan lâm hàng đầu. Tr0ng thực lế, việc trồng lúa luôn sị đe dọa sởi thiên lai, dịch sệnh nhơi dad ôn, sạc lá, rầu nâu. The0 giớc lính ‡hì sản lojợng lúa hiện nay chỉ sằng 53,6% sản lojợng có khả năng đại đojợc nếu không sị dịch sệnh. Tay nau (UTilapaevata Lugens Stal) 1a m6t †r0ng số các côn trùng gây hại lrên lúa làm giảm nghiêm trọng sản lojợng lúa trồng ở hầu hết các nojớc trồng lúa lrên thế giới, nhất là các nojớc nhiệt đới.
Từ những năm 70 của thế kỷ XX, rầy nâu đã nổi lên nhơi một vấn đề thời sự lr0ng nghề trồng lúa ở châu Á [14]. Ihững thiệt bại d0 rầy nâu gây ra hàng năm làm giảm khOảng 10% sản lojợng lúa, đôi khi lới 30% hOặc hơn nữa lại vòng dịch [1], có khi “cháy rầy” làm mất trắng nhơ| ở bắc bộ năm 1986-1987, 1992-1993, năm 2000 hơn 2000 ha lúa sj nhiễm rầy. IIg0ài tác hại trực liếp rầy nâu còn là môi giới truyền nhiễm sệnh siêu vi tròng ch0 lúa mho bệnh vàng lòn và x0ắn lá [14]. ch0 đến nay, siện pháp chủ yếu để ngăn chặn dịch rầy nâu là sử dụng thuốc h0á học và kết hợp sử dụng giống kháng.
Tuy nhiên, việc sử dụng lràn lan Sô hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN_ 2 htIp:/www.vn/ cdc 10ai thuốc lrừ sâu hay sử dụng lhuốc lrừ sâu không đúng liều còn là nguyên nhân gây sùng phái của l0ại côn trong may who, kết quả của sự thích nghỉ có chọn lọc [20]. Sự thay đổi độc lính của các quần thê rầy nâu diễn ra tholờng xuyên đề thích nghi với ký chủ mới, h0ặc ta0 ra các dạng “bi0lype mới” d0 sức ép chọn lọc lừ việc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHIN 3 htIp:/www.vn/ độc canh mội giống lúa trồng. Sử dụng giống lúa kháng là siện pháp oỊu việt, một mặt giảm chi phí phòng trừ, hạn chế dùng thuốc h0á học gây ô nhiễm môi lrojờng, mặt khác góp phần ôn định môi lroiờng sinh lhái. Tr0ng công lác chọn giống lúa kháng rầy nâu thì việc sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với các gen kháng rầy nâu đojợc c0i là hiệu quả và qu việt.
các pho|ơng pháp chọn giống truyền thống thông †hoJờng để chọn thành công mội giống lúa mới ít nhất phải mat từ 4 - 5 năm. hơn nữa, quá trình chọn lọc gặp nhiều khó khăn, lốn kém về sức ngojời, sức của. Pho|ơng pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân lử (MAS - Marker Assisled Seleh0n) sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết VỚI cdc gen m0ng muốn vừa nâng ca0 hiệu quả chọn lọc, vừa rút ngắn thời gian chọn giống.000 chi thi phan tử SST' ở lúa đơjợc phát hiện và thiết kế, các nghiên cứu về lìm chỉ thị phân tử liên kết với gen khang ray nâu đã đojợc tiến hành ở một số phòng thí nghiệm lrên thế giới. Mục liêu của đề lài Sử dụng công nghệ chọn giống nhờ chỉ thị phân tử để †ạ0 1-2 dòng lúa thuần øịu việt kháng ôn định với quần thể rầy nâu ch0 Đồng sằng sông hồng 3.
Thời gian và địa điểm thực hiện đề Bài: - Từ năm 2010 đến năm 2013 - Viện Di truyền Ilông nghiệp và Viện bả0 vệ Thực vật 4. Ý nghĩa của đề lài: Tr0ng đề lài này đã qui tụ đojợc 2 gen kháng rầy nâu và0 1 giống lúa, có sử dụng chỉ †hị phân lử SST liên kết với gen kháng. Phối hợp với chọn giống truyền thống đã chọn ‡ạ0 dòng lúa kháng rầy nâu KT1-1. Điểm kháng rầy nâu lr0ng nhà lojiới 1-3 với quần thể rầy nâu của ĐbSh.
có thời gian sinh lroởng vụ mùa 105-112 ngày, năng suất trung sình là 59-601a/ha. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 4 htIp:/www.vn/ chŒ[ƠING 1. TỎIG QUAIT TÀI LIỆU 1. TÂY HẦU VÀ ĐẶc TíHh KhÁNG TÀY HẦU Ở LúA 1.
Đặc lính sinh học của rầy nâu Tay nâu (»z0wn planthOppez) la mot lai con tròng có lên kh0a học là Tlilapaevata lugens Stal. Day là 10ai côn tròng có vòng đời loơng đối ngắn và khả năng sinh sản của chúng loJơng đối ca0, dễ phát triển thành các quần thể sinh học mới. Tay mau gay hai trực liếp sằng cách húi nhựa cây, dẫn đến cháy rầy. IIg0ài ra rầy nâu còn gây hại gián liếp thông qua việc truyền các bệnh virú† ch0 cây nhơi bệnh vàng lùn và lòn x0ăn lá (hồ Văn chiến và cs, 2000) [29].
LOai con tring nay da lam giam dang ké sam lojong lúa trén thế giới. Tan dich ray mau dojgc c0i 1a 10ai dịch côn tring quan trọng nhất trên cây lúa ở Malaysia sau sự sùng nỗ và lan rộng của dich rầy nâu năm 1977. IIg0ài ra, dịch rầy còn phá hại nghiêm trọng mùa màng lại nhiều nojớc trồng lúa khác nhơi Trung Quốc, Ấn Độ, IIhật bản, bangladesh, Srilanka, Thai Lan v. Tai Viét Tam, những lhiệt hại d0 rầy nâu gây ra hàng năm làm mắt kh0ảng 10% sản lojợng lúa, đôi khi lới 30% hOặc hơn nữa.
Tầy nâu không phải là đối loợng gây hại chính trên cây lúa, mật sé ray mau luôn sị khống chế bởi các 10ai thiên dich, ký sinh và í† khi xảy ra hiện loJợng bộc phát trên diện rộng. IIhoIng kế lừ cuộc cách mạng "xanh" cách mạng về giống lúa, các giống lúa ngắn ngày đojợc lai lạ0 để đáp ứng nhu cầu thâm canh lăng vụ, giải quyết nhu cầu lơiơng thực ch0 c0n ngojời. D0 thâm canh lăng vụ, són nhiều phân h0á học, đặc biệt là phân đạm đã †ạ0 điều kiện thuận lợi ch0 sâu bệnh phái sinh gây hại. Việc phòng lrừ sâu hại, đặc siệ! là sâu ăn lá ở giai đ0ạn đầu của cây lúa (0 - 40 ngày sau sạ) đã giết chết các l0ài thiên địch, ký sinh và rầy nâu đã lrở thành đối lolợng gây hại chính trên cây lúa.
Tr0ng những thập niên gần đây, ở nojớc †a, rầy nâu đã bộc phát và0 những năm 1980, 1990. Ikeda và Vaughan (2006) ch0 rằng rầy nâu hiện nay có 4 si0lype: bi0†ype Iphân số rộng ở Đông Á và Đông Ilam Á; bi0†ype 2 có nguồn gốc ở Philipine phát Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHIN 5 htIp:/www.vn/ sinh sau khi sử dụng rộng rãi các giống có gen bøh 1; bi0lype 3 phát sinh lại các phòng †hí nghiệm ở IIhật bản và Philipine, bi0†ype 4 choa thấy ở vùng Ilam A. The0 công số moi day cia Jena va cs (2006) [58] lại ITTI đã phát hiện ra gen kháng rầy boh18§ lrên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 6 htIp:/www.vn/ giống lúa h0ang 0ayza ausiealiensis. The0 nhiều nghiên cứu ch0 thấy, quần thê rầy nâu ở Đồng bằng Sông cửu L0ng có thê là sự pha trộn giữa hai l0ại si0†ype 2 và 3.
Phân số và ký chủ Tay nau co mat lrên khắp các nojớc trồng lúa. Dịch rầy sùng phái mạnh lừ năm 1977 đến nay gây lhiệt hại tram trong tai Philippin, Thai Lan, IndOnesia, An Do, Ma Lai, Dai LOan, Trung Quốc, Srilanka và Việt IIam. Hg0ài cây lúa, rầy nâu còn lác hại lrên các cây lrồng khác ngô, lúa mì, lúa mạch, kê, cỏ gấu, cỏ lồng vực. Đặc điểm sinh học của rầy nâu ** Thành tring có 2 dạng cánh dài và cánh ngắn.
Dạng cánh dài: cỦn cái dài 4,5-5,0 mm, bụng màu nâu vàng, đỉnh đầu nhô ra phía lrojớc. cánh lr0ng suốt, giữa cạnh sau của mỗi cánh có một đốm đen, khi hai cánh này xếp lại hai đốm chồng lên nhau l0 thành một đốm đen 10 trên long. Mắt kép màu nâu nhạt, mắt đơn màu nâu đỏ. Gốc râu có hai đốt phình 10, c0n đực dài 3,6-4,0 mm, màu nâu đậm sé hơn cŨn cái, cuối sụng dạng l0a kèn.
Dạng cánh ngắn: c0n cái dài 3,5-4 mm, cánh trojớc ké0 dài đến đốt thứ sáu. c0n đực dài 2,0-2,5 mm, mình nhỏ màu đen nâu, cánh lrojớc kéO dài tới 2/3 chiều dai bung. các giai dOan sinh trojong của rầy nâu: (a) trứng, (s) ấu trùng, (c) rầy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - DHTN 7 htIp:/www.vn/ cánh dài, (d) rầy cánh ngắn (Nguồn: www.vn/anh/vllxl.pdf) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 8 htIp:/www.vn/ * Áu rùng có 5 tuôi qua 4 lần lột xác, ấu tròng mới nở còn gọi là rầy cám, kích †hojớc lớn dần fir 0,5-4mm, màu sắc thay đổi tir trắng ngà đến vàng nâu, sụng có màu trắng sữa, mầm cánh ké0 dai đến đối sụng †hứ 4. s* Trứng hình sầu dục dài hơi cOng, 6 trứng có hình nảy chuối, nằm lr0ng nhu mô sẹ lá.
s* Đặc điểm sinh lý, sinh thái Tay cai đẻ lừ 300-715 trứng tr0ng suốt một chu kỳ sống. Trứng đojợc đẻ thành từng đám gồm từ 4-10 trứng. Trứng nở sau 21 ngày ở nhiệt độ 20° và sau 1§ ngày ở 30%. Trứng có thê ngủ nghỉ ở nhiệt độ 10-30.
Tầy cái cánh dài có thể sống lâu hơn ray duc 6 các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Tầy trolởng thành thojờng sống 10-20 ngày ở mùa hè và 30-50 ngày ở mùa †hu vì thế rầy nâu thojờng phát triển ở vụ khô hơn là vụ mgỊa. Tầy có thể phổ siến ở vòng lúa nojớc loiới liêu và lúa nojớc trời lr0ng suốt chu ky sinh lrolởng và phát triển của cây lúa. Thơjờng có 3 lứa rầy lr0ng một vụ lúa ngắn ngày (100-110 ngày).
Ở Đồng bằng sông cửu L0ng mỗi năm có từ 10-12 lứa ray nâu, cây lúa bỊ hại nặng vàO0 thang 1, 2 va thang 6, 7, 8 dojong lich.